Resumo:
Um novo estudo sugere que a evolução da vida complexa em exoplanetas depende não apenas de há quanto tempo o planeta existe, mas também da quantidade de energia fotossintética que acumulou ao longo da sua longa história. A equipe de pesquisa analisou 29 exoplanetas próximos ao sistema solar que podem ter água líquida e acredita que apenas dois deles podem ter se desenvolvido além do atual estágio evolutivo da Terra, e os outros três podem ter atingido um período semelhante à Era Mesozóica e à vida dos dinossauros na Terra. Com base nisso, os pesquisadores acreditam que a possibilidade de civilizações alienígenas altamente desenvolvidas aparecerem perto da Terra é baixa, mas não descartaram a sua existência.
A pesquisa foi liderada por Chris Doughty, professor de informática ecológica na Northern Arizona University, e foi publicada no International Journal of Astrobiology. A equipe vê a fotossíntese como um “relógio” que mede a evolução da vida no planeta: a fotossíntese converte luz em energia química. Quanto mais vigoroso for o crescimento da planta, mais energia e espaço ecológico ela poderá fornecer aos animais. Portanto, um planeta mais jovem, mas mais quente e húmido, pode ter desenvolvido mais vida do que um planeta mais velho, mas mais frio e seco.
Os pesquisadores usaram a fixação de carbono da Terra como referência. Nos 3,2 bilhões de anos anteriores ao surgimento de plantas vasculares eficientes, a fotossíntese da Terra fixou um total cumulativo de aproximadamente 2,4×10²⁵g de carbono. Após o surgimento das plantas vasculares e antes da evolução humana, foram fixados 7×10²⁵g adicionais de carbono. As plantas vasculares possuem tecidos especializados para transportar água e nutrientes. A equipe de pesquisa usou isso para comparar os níveis históricos de fotossíntese da Terra com os possíveis em outros planetas.
As anãs vermelhas são as estrelas mais comuns na Via Láctea e os planetas ao seu redor são considerados um dos alvos potenciais para a busca por vida. No entanto, muitos planetas estão num estado de bloqueio de maré, sempre com o mesmo lado voltado para a estrela e o outro lado voltado para longe da estrela. O coautor da pesquisa, Michael Govanlock, professor associado da Northern Arizona University, apontou que se a vida fotossintética aparecer nesses planetas, sua duração fotossintética pode durar bilhões de anos a mais do que na Terra; entretanto, como há menos luz disponível e a área de superfície dos planetas que podem realizar a fotossíntese pode ser apenas metade, a fotossíntese anual total pode ser menor. A equipe está tentando determinar quantitativamente que tipo de planeta está mais avançado na evolução da vida.
Com base no mapa climático de exoplanetas simulado por Denis Sergeyev, professor da Universidade de Bristol, e combinando variáveis como temperatura, luz e precipitação que afetam o crescimento das plantas na Terra, os investigadores estimaram a quantidade de crescimento vegetal que diferentes planetas podem ter produzido na sua história e especularam sobre as fases evolutivas da vida. TRAPPIST-1e, que fica a cerca de 40 anos-luz de distância da Terra, é um desses casos. Embora seja milhares de milhões de anos mais velho que a Terra, os modelos estimam que tenha sequestrado apenas 21% do carbono total da Terra durante a sua vida.
O coautor da pesquisa e ex-aluno da Universidade do Norte do Arizona, Cameron Hrabak, disse que esse nível é ainda menor do que a quantidade de carbono fixada na Terra antes da evolução de plantas vasculares eficientes, por isso a equipe de pesquisa especula que a vida no TRAPPIST-1e pode ainda estar no estágio microbiano, ficando atrás da Terra. No entanto, as atmosferas planetárias podem alterar significativamente as capacidades climáticas e fotossintéticas, afetando as estimativas dos modelos dos estágios evolutivos. Observações futuras do Telescópio Espacial James Webb podem fornecer dados atmosféricos para ajudar a revisar as projeções. Os cálculos atuais também assumem que a vida existe e se desenvolve aproximadamente como na Terra.
Em planetas que a equipe de pesquisa prevê que possam estar além da fixação de carbono e dos estágios evolutivos da Terra, a chuva é frequentemente o principal fator que limita o crescimento das plantas. O crescimento das plantas na Terra pode ser limitado pela luz, temperatura ou precipitação. Por exemplo, embora os desertos tenham muito sol, não conseguem suportar uma vegetação densa devido à falta de água. Essas diferenças ambientais também afectarão os organismos que podem prosperar. Os investigadores especulam que se a vida inteligente aparecer nestes exoplanetas, o seu ambiente ecológico pode ser mais parecido com um deserto ou áreas temperadas. Os humanos também podem ter evoluído em florestas de savana, onde as chuvas limitavam o crescimento das plantas. Doughty pegou emprestada uma metáfora de obras da cultura pop para dizer que o ambiente ecológico onde existe essa vida alienígena pode ser mais parecido com “Duna” do que com “Avatar”.
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